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团藻——由简至繁的过渡 1
摘要 1
关键词 1
引言 1
正文 1
简介 1
分述 2
总结 3
参考文献: 3
[1]维基百科 3
团藻——由简至繁的过渡
北京市海淀区清华东路17号 中国农业大学 生物131 李唯 邮编:100083
摘要
生物由单细胞到多细胞进化的过程中,团藻以一种特殊的状态出现。它们不具有完整的多细胞结构,但又脱离了单个细胞生存的固有模式,是单细胞向多细胞进化历程中的先锋。本文主要介绍了对该现象的一些认识。
关键词
团藻 进化 模式 过渡
引言
在漫长的进化历程中,生命经历了由简单的有机物向复杂多样有机体的转变。而从非常简单的单细胞生物演变为多细胞生物,又经历了二十多次独立进化的过程,其复杂性可想而知。在单细胞与多细胞之间,团藻以一种非常特殊的状态出现在自然界,为多细胞的出现打好了铺垫,进而推动了进化史上的一个重大飞跃。
正文
简介
团藻介于动植物之间的生物在动物界中属原生动物门在植物界中属绿藻门团藻目团藻属具光合作用能力,能制造有机物说团藻是单细胞向多细胞过渡的状态,并不是没有原因的。在所有的多细胞生物谱系中,梳理多细胞生物进化研究的最好也最契合的系统是团藻。同其他一般发生在近一亿年以前的多细胞生物的起源相比,这种藻类向多细胞生物的转变仅出现在200万年前。其复杂性包括从单细胞物种到多种集合体形式再到多细胞团藻,这种转化隐含了一系列的细胞间粘附、反演以及体细胞系和生殖细胞系的分化,其中的两个物种已经成为了代表多细胞生物进化的典型——单细胞的莱茵衣藻和拥有差不多2000个细胞的团藻。[2]
一种新兴的观点认为:复杂的多细胞生物,如动物、植物和真菌进化的次数可能屈指可数。而且它们几乎是从细胞分裂开始发展到更大的有机物物体,与通过邻近细胞聚集成形的粘菌不同,最早的多细胞生物可能是在细胞分裂后未完成分化而进化的。类似的,团藻就是通过多次细胞分裂形成的。细胞核在细胞质之前分裂很多次,每分裂一次都可以产生相当数目的子细胞。[3] 也就是说,团藻在分裂后仍然粘附在一起,已具有多细胞生物的潜质,但其细胞并不具备分化能力,因此不能通过细胞分化形成统一协调的生命个体,从而以团聚的形式存在。
在美国科学杂志发表的必威体育精装版研究报告中,上述研究小组发现团藻的基因组有大约1.4亿个碱基对,包含大约1.45万个基因,比人类基因总数仅少不到一半。参与这项研究的比勒费尔德大学专家说,研究小组在比较团藻和莱茵衣藻基因组时意外发现,尽管这两种生物的复杂程度和生命史存在很大差异,二者的基因组却有相似的蛋白编码潜能。与莱茵衣藻相比,专家在团藻细胞内只发现了很少该生物特有的基因。科研人员由此推断,从单细胞生物演变为多细胞生物并非必需大幅提高基因的数目,在这种演变中,基因如何以及何时编码合成特定的蛋白才具有决定意义。[4]换言之,单细胞生物与多细胞生物之间的差异并不在于基因的数目,而只在于基因特定的编码能力。这就为团藻在二者间充当承上启下的作用,提供了更有力的证据。
总结
综上所述,团藻正是介于单细胞生物与多细胞生物之间的一种状态,是二者之间的过渡类型。而团藻的出现,也极大地推动了生物由低等向高等的进化历程。促进了进化史上一个飞跃的形成。
参考文献:
[1]维基百科
[2]《从简单到复杂》 胡昭阳,《世界科学World Science》2011年第02期
[3]《From Simple to Complex》 Jet Akst 李升伟译 《生物技术世界Biotech World》2011年第02期 总第45期
[4]《团藻基因组测序助专家研究单细胞生物演变》 新华网 《东北农业大学学报》2010年07期
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